Источниковый комплекс для построения научно обоснованной виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора Нижегородского Кремля XIX - начала XX вв.

Павлов Кирилл Витальевич ORCID: 0000-0002-0270-8585 аспирант, кафедра информационных технологий в гуманитарных исследованиях, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им.Н.И.Лобачевского 603005, Россия, Нижегородская область, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 2, оф. 326 Pavlov Kirill Vital'evich Postgraduate student, Department of Information Technologies in Humanities Research, National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod 603005, Russia, Nizhny Novgorod region, Nizhny Novgorod, Ulyanova str., 2, office 326 pavlov_kirill_2015@mail.ru Другие публикации этого автора

Введение

Городское пространство в России постоянно эволюционирует. Многие памятники истории и культуры перестраиваются, разрушаются или полностью исчезают как по естественным причинам, так и в результате человеческой деятельности. Это обуславливает возросший интерес к проблеме сохранения объектов историко-культурного наследия в последние несколько десятилетий, в том числе и в нашей стране.

Для Нижнего Новгорода, одного из древнейших городов среднего Поволжья, это также весьма актуальная и насущная задача. В советское время он лишился большого количества храмов, многие из которых были выдающимися памятниками архитектуры того или иного периода. Одним из наиболее известных храмов, разрушенных после Октябрьской революции, был кафедральный Спасо-Преображенский собор, находившийся в северо-восточной части Нижегородского кремля. Каменный храм во имя Боголепного Преображения Господня и Спаса ^{[1, л. 1]}, снесенный в 1929 году, занимал важное место в истории Нижнего Новгорода. Он был построен в 1225 году, практически одновременно с основанием города, а с учреждением Нижегородской епархии в 1672 году стал кафедральным ^{[2, с. 71]}. Собор неоднократно перестраивался и ремонтировался, но всегда был неотъемлемой частью социокультурного облика города и сам весь в целом воспринимался как святыня, вызывая восхищение и гордость нижегородцев.

Расположение храма в Нижегородском Кремле, сохранение в нем мощей нижегородских архиереев, великих князей и княгинь, Кузьмы Минина и регулярные крестные ходы – все это делало собор местом особого притяжения и почитания. Спасо-Преображенский собор, если можно так выразиться, определял религиозную и культурно-историческую идентичность дореволюционного Нижнего Новгорода, являлся его главным символом и достопримечательностью (см. Рис. 1).

Рис. 1. Спасо-Преображенский собор Нижегородского Кремля (1890-е гг.)

Празднование 800-летия Нижнего Новгорода в 2021 году вновь поставило на повестку дня вопрос о необходимости реставрации существующих объектов историко-культурного наследия Нижегородского края, а также сохранения памяти об утраченных памятниках. Также нельзя не отметить тот факт, что в 2019 году было принято решение об изменении даты празднования в Нижнем Новгороде дня города, которая оказалась в неразрывной связи со Спасо-Преображенским собором. Теперь праздник отмечается в третью субботу августа с привязкой ко дню Преображения Господня 6 (19) августа. Это связано с тем, что в Древней Руси поселение получало статус города после специального церковного обряда – прочтения «градозданной молитвы» во время службы освящения главного городского храма. Таким храмом для Нижнего Новгорода был именно Спасо-Преображенский собор, закладка которого состоялась в 1225 году.

Физическая реконструкция Спасо-Преображенского собора на его прежнем месте трудно осуществима. Ныне пространство и размеры бывшей соборной площади Нижегородского кремля существенно изменены в связи с возведением Дома Советов, который расположен на месте разрушенного храма и является одним из лучших образцов советского конструктивизма 1930-х гг. (см. Рис. 2) Восстановить Спасо-Преображенский собор с шатровой колокольней возможно только в случае смещения площадки под новый храм несколько к западу, используя свободное место сквера перед Домом Советов ^{[3, с. 145]}.

Рис. 2. Дом Советов в Нижегородском Кремле

В сентябре-октябре 2019 года отдельным отрядом Волжской археологической экспедиции Института археологии РАН были проведены охранные археологические раскопки на земельном участке, отведенном под воссоздание шатровой колокольни утраченного Спасо-Преображенского собора в Нижегородском кремле ^{[4, с. 89]}. Строительство колокольни началось 4 ноября 2020 года. Воссозданная в историческом облике XVIII века, она была торжественно открыта 12 июня 2021 года (см. Рис. 3).

Рис. 3. Воссозданная колокольня Спасо-Преображенского собора

в Нижегородском Кремле

В напоминание о Спасо-Преображенском соборе XIX века в 2005 году в Нижегородском Кремле был установлен поклонный крест (см. Рис. 4), а в 2012 году - открыта небольшая часовня в честь Спаса Нерукотворного (см. Рис. 5). Таким образом, по целому комплексу причин воссоздание Спасо-Преображенского собора 1830-1834 гг. постройки на его историческом месте невозможно.

Рис. 4. Поклонный крест в память о кафедральном Спасо-Преображенском соборе Нижегородского Кремля

Рис. 5. Спасская часовня в Нижегородском Кремле

В такой ситуации на первый план выходят преимущества компьютерных 3D-технологий, появление которых во второй половине XX века дало новый импульс развитию исторической урбанистики, дополнив возможности «пространственного поворота» ^{[5, с. 259]}. На их основе стало возможным создавать виртуальные реконструкции исторической городской застройки в её эволюции, нередко изменяющей облик зданий, улиц и площадей, а нередко ведущей и к их исчезновению с карты города в результате радикальных перестроек, войн, пожаров и т.д. Трехмерное компьютерное моделирование на базе комплекса разнотипных исторических источников позволяет с максимальной точностью воспроизвести облик утраченного памятника истории и культуры и тем самым сохранить для последующих поколений нижегородцев и гостей нашего города память о нем.

Целью данной статьи является общая характеристика источникового комплекса для построения научно обоснованной виртуальной реконструкции кафедрального Спасо-Преображенского собора Нижегородского Кремля XIX – начала XX вв., а также рассмотрение подходов к первоначальной компьютерной обработке графических источников из его состава. Выбранный нами временной срез 3D-реконструкции Спасо-Преображенского собора – 1896 год. В этом году в Нижнем Новгороде была проведена XVI Всероссийская промышленная и художественная выставка, к открытию которой храм был капитальным образом отремонтирован и внутри, и снаружи ^{[6, с. 8-9]}, а композиция интерьера собора, в том числе и подземной усыпальницы, окончательно сложилась.

Степень разработанности проблемы в отечественной историографии

Историография обозначенной выше предметной области неоднократно рассматривалась и анализировалась в отечественной специальной литературе ^{[7, с. 16-28; 8, с. 259-266]}, в том числе и автором данных строк ^[9].

Из наиболее важных наблюдений отметим, что в 2010-е годы в российской историографии наблюдалось важное изменение исследовательского ракурса при создании виртуальных реконструкций объектов историко-культурного наследия и наметившийся переход «от визуализации к аналитике» ^[10]. Общепринятым стало разделение подобных компьютерных реконструкций на научно обоснованные и «экскурсионно-туристические» ^{[7, с. 16]}, а также наличие ряда стандартов создания виртуальных исторических реконструкций первого типа, среди которых важнейшее место занимает требование достоверности при решении источниковедческих задач. Еще одним формирующимся стандартом становится представление построенной 3D-модели в режиме онлайн и «подключение» сформированной источниковой базы реконструкции для ее визуализации и валидации / верификации ^{[8, с. 262-263]}.

В закреплении подобных стандартов в исследовательской среде важную роль сыграл коллектив историков, аффилированных с кафедрой исторической информатики МГУ: Л. И. Бородкин, Д. И. Жеребятьев, М. С. Мироненко и др. Указанной исследовательской группой был реализован целый ряд проектов по виртуальной исторической реконструкции утраченных московских монастыря «Всех скорбящих радости» ^[11] и Страстного монастыря ^[12], исторических ландшафтов центра Москвы (Белый город) ^[13] и Краснодарского края (полуостров Абрау) ^[14], а также исторических усадебных комплексов дореволюционной Москвы ^[15].

Нельзя также не отметить тот факт, что применение технологий 3D-моделирования в целях компьютерной визуализации утраченных исторических объектов самого различного типа привело к существенному расширению «палитры» источниковой базы виртуальных реконструкций. Одной из их главных особенностей всегда был комплексный характер использованных материалов. Наряду с письменными источниками (архивные дела, опубликованные документы и т.п.), в подобных исследованиях также широко используются изобразительные (чертежи, планы, рисунки, литографии и т.п.), картографические источники, а также, с недавних пор, проектно-реставрационная (научно-техническая) документация.

Анализу новых методологических проблем источниковедения виртуальных исторических реконструкций посвящена весьма обстоятельная статья московского исследователя Ю. Ю. Юмашевой ^[16]. Указанным автором был предложен ряд оригинальных вариантов решения таких проблем, как определение места научно-технической документации и документации, созданной в цифровой форме или преобразованной в электронный вид, в источниковедческих классификациях, а также рассмотрение методов комплексного источниковедения в процессе создания виртуальных исторических реконструкций.

Рассуждая о научном характере подобных виртуальных реконструкций исторических объектов, нельзя также не отметить и региональные нижегородские проекты. Наиболее известным является проект по созданию интегрированной информационной системы «Нижегородский Кремль», реализованный Нижегородским областным центром новых информационных технологий НГТУ совместно с Министерством строительства и ЖКХ области и администрацией Нижнего Новгорода в первой половине 2000-х годов ^[17]. В рамках данного проекта, были воссозданы и 3D-модели утраченных кремлевских храмов, в том числе и Спасо-Преображенского собора. Согласно обозначенной выше классификации виртуальных исторических реконструкций, данный проект характеризуется слабой проработкой источниковой базы и относится к типу экскурсионно-туристических, т.е. дает лишь самое общее представление о реконструируемых исторических объектах и содержит в себе ряд исторических неточностей и несоответствий.

Методология исследования

Теоретической базой данного исследования выступают устоявшиеся в отечественном источниковедении классификации исторических источников Л.Н.Пушкарева и И.Д.Ковальченко, которые были разработаны еще в советской историографии, но сохраняют свою научную актуальность до сих пор ^{[18; 19; 20]}. Исходя из этих теоретических постулатов, нами в сформированной источниковой базе для виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора были выделены четыре большие группы источников: письменные, изобразительные (графические), картографические и вещественные (музейные экспонаты). Учитывая разнотипность и многочисленность материалов по истории храма, это позволило существенно упростить и формализовать процесс ее анализа.

Собранная документальная база по истории Спасо-Преображенского собора была оформлена в виде исследовательской базы данных в программе Microsoft Excel, включающей в себя ряд текстовых таблиц, что позволило не только рассортировать имеющиеся источники по указанным четырем группам, но и распределить их по целевому назначению: для реконструкции внешнего вида собора, для реконструкции интерьера верхнего храма и для реконструкции его подземной усыпальницы. Также отдельно были собраны цифровые копии архивных дел, полученные из фондов Центрального архива Нижегородской области и Российского государственного исторического архива. Они были заказаны нами с разрешением 300 и 600 dpi соответственно, что является вполне удовлетворительным для работы в редакторах растровой графики.

В процессе анализа и верификации источниковой базы также были применены дополнительные компьютерные методы. Так, для уточнения размеров Спасо-Преображенского собора нами был использована технология цифровой фотограмметрии и, в частности, инструмент MatchPhoto в программе SketchUp ^[21], в которую были загружены ряд качественных фотографий храма, сделанных на рубеже XIX-XX вв. Использование данного инструмента позволило не только устранить имеющиеся разночтения в определении ширины здания собора, но и оценить степень достоверности других его параметров: длины, высоты с различных сторон и т.д., тем самым избежав существенных искажений пропорций создаваемой 3D-модели объекта.

Также нами была разработана методика цифровой обработки изобразительных источников и их последующего перевода в 3D формат, которая описана в настоящей статье на примере работы с одной из горизонтальных проекций Спасо-Преображенского собора. На первом этапе была проведена продолжительная графическая обработка данного фрагмента чертежа в программе Adobe Photoshop (версия – Adobe Photoshop CC 2019) ^[22], что позволило создать качественное многослойное изображение, на котором устранено большинство дефектов бумажного носителя чертежа, улучшена его контрастность и видимость всех важных линий и деталей. Далее, с помощью технологии автоматической векторизации (трассировки) в программе Vextractor (версия – Vextractor 7.20) ^[23] имеющиеся растровые изображения преобразованы в векторную формат программ 3D-моделирования. Такая методика, на наш взгляд, позволяет максимально сохранить первоначальный вид источников и избежать недостатки их ручной отрисовки.

Общая характеристика источникового комплекса виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора 1830-х гг.

Исторические источники для виртуальной реконструкции Спасо–Преображенского собора можно разделить на четыре большие группы (см. Рис. 6.). Письменные и изобразительные источники являются наиболее важными и ценными для реконструкции выбранного исторического объекта. Картографические источники выступают дополнительным материалом для реконструкции внешнего вида храма. А для воссоздания интерьера важны вещественные источники - ряд предметов церковной утвари, сохранившихся в фондах Нижегородского государственного художественного музея (далее НГХМ) и Нижегородского государственного историко–архитектурного музея–заповедника (далее НГИАМЗ). Сначала подробно рассмотрим первые две группы источников, на которых будет основываться виртуальная реконструкция собора.

Рис. 6. Классификация источниковой базы для реконструкции Спасо–Преображенского собора; блоки голубого цвета – источники для реконструкции экстерьера и интерьера, зеленого цвета – для интерьера, темно–бордового цвета – для экстерьера.

Важной частью источниковой базы виртуальной реконструкции собора, как и в любом историческом исследовании, являются письменные источники. Письменные источники можно условно разделить на две большие части: архивные документы и опубликованные источники.

В Центральном архиве Нижегородской области (далее ЦАНО) документы, связанные со Спасо–Преображенским собором, отложились в одиннадцати фондах (№ 2, 3, 472, 570, 671, 897, 2013, Р–1004, Р–1116, Р–1684, Р–2222) и более чем в 120 архивных делах. Отметим наиболее значимые фонды и важнейшие дела в каждом из них. Самыми информативными являются два архивных фонда. Это фонд № 897 Комиссии по постройке кафедрального собора в Нижнем Новгороде. В нем содержится 33 дела по истории строительства собора: заключение подрядов на доставку строительных материалов ^[24], финансовые аспекты строительства ^[25] и т.п. Не менее важным является и фонд № 2 Канцелярии нижегородского губернатора ^{[26; 27]}, через которого проходили практически все документы по строительству собора.

Дополнительная информация по истории храма содержится также в фонде № 570 Нижегородской духовной консистории. Среди документов этого фонда можно отметить дела, связанные как со строительством собора ^[28], так и по его истории после 1834 года: ведомости о соборах ^[29], приходно–расходные книги ^[30] и т.п. История собора после 1917 года отображена в документах фонда № 1684 Горьковского областного государственного краевого музея ^[31] и фонда № 1004 Комитета по делам архивов Нижегородской области ^[32], в ведении которых находился собор после Октябрьской революции.

Важную часть среди письменных источников составляют также опубликованные источники. К данной группе относятся путеводители и указатели по Нижнему Новгороду и описания Спасо-Преображенского собора, составленные П. Владимирским ^[33], М.В. Добровольским ^{[6; 34]} и А.С. Гациским ^[35]. Они отличаются подробным изложением истории храма, его внешнего вида и особенно богатого интерьера. К путеводителям близки работы по истории Нижнего Новгорода и Нижегородской епархии. Отметим исследования историка Н.И.Храмцовского ^[36], нижегородского епископа Макария ^[37] и священника М.В.Добровольского ^[38]. В этих работах, кроме, собственно, исследовательской компоненты, можно выделить и важные для реконструкции описания Нижнего Новгорода и его храмов на конкретный период времени.

Так же по истории собора стоит отметить опубликованные документы Нижегородской Городской Думы ^[39] и Нижегородской губернской ученой архивной комиссии (НГУАК) ^[40], статьи в всероссийских и нижегородских периодических изданиях «Древняя и новая Россия» ^[41], «Нижегородская земская газета» ^[42] и др. К этой же группе источников относятся и воспоминания путешественников. Среди них можно выделить как сборники («Проезжая через Нижний» ^[43], «Путешественники» ^[44]), так и отдельные воспоминания, например, французского путешественника Адольфа де Кюстина ^[45] или украинского поэта Т.Г.Шевченко ^[46]. Воспоминания путешественников особенно ценны при воссоздании интерьера, так как они отображают не только их индивидуальные впечатления, но и позволяют точно реконструировать внутреннее убранство собора и, в частности, подземную усыпальницу, которую стремились посетить все гости города.

Весь комплекс письменных источников позволяет восстановить картину постройки собора и ответить на вопросы, возникающие в процессе построения любой виртуальной исторической реконструкции: что и когда построено, из какого материала, указать место расположения строения, его отдельных частей, элементов интерьера, сопоставить информацию из разных типов источников, найти подтверждения или расхождения данных.

Наиболее значимым для построения виртуальной реконструкции собора является комплекс графических источников, включающий в себя чертежи, фотографии, литографии и рисунки.

Чертежи как графический источник играют основополагающую роль в источниковой базе виртуальной реконструкции исторических объектов. Чертеж отображает строение в различных ракурсах, на нем масштаб строения точнее, чем на планах города. Основная часть выявленных нами чертежей содержалась в фонде №1488 Российского государственного исторического архива (далее РГИА). Чертежи западного и южного фасадов, вертикального и горизонтального разрезов собора (см. Рис. 7) были составлены архитектором А.И.Мельниковым в мае 1828 г. ^{[47, л. 2–3]}.

Рис. 7. Исходный вид чертежа Спасо-Преображенского собора

(РГИА, Ф. 1488, Оп. 2, Д. 993, Л. 2)

Дополнительные чертежи собора были обнаружены нами в фонде НГУАК в ЦАНО ^{[48, л. 1–4]}. Они дублируют указанные выше чертежи, а также есть планы верхнего и нижнего этажей собора (см. Рис. 8) и несколько чертежей надгробного памятника в виде часовни в древнерусском стиле, установленного в верхнем храме в 1878 году (см. Рис. 8-11).

Рис. 8. Планы верхнего и подвального этажей Спасо-Преображенского собора

(ЦАНО, Ф. 2013, Оп. 2, Д. 58а, Л. 2)

Рис. 9. Фронтальная проекция надгробной усыпальницы Спасо-Преображенского собора (ЦАНО, Ф. 2013, Оп. 2, Д. 58а, Л. 1)

Рис. 10. Вертикальная проекция надгробной усыпальницы, горизонтальная и вертикальная проекции Спасо-Преображенского собора

(ЦАНО, Ф. 2013, Оп. 2, Д. 58а, Л. 4)

Рис. 11. Профильная проекция надгробной усыпальницы Спасо-Преображенского собора

(ЦАНО, Ф. 2013, Оп. 2, Д. 58а, Л. 3)

Источниковая база по фотографиям Спасо–Преображенского собора на данный момент небольшая, порядка ста снимков. Фотографии были взяты нами в основном с сайтов «Фотографии Нижнего Новгорода» ^[49], «Соборы.ру» ^[50] и ресурса pastvu.com ^[51]. Значительная часть этих фотографий принадлежит известным нижегородским фотографам А.О.Карелину и М.П.Дмитриеву. Особенностью данного вида источников является реалистичность, фиксирующая в конкретный момент вид объекта, состояние постройки, ее составных частей и материалов, возможность соотнести пропорции собора к фигуре человека и зданиям рядом. Кроме того, фотографии зачастую могут быть уникальным источником при реконструкции тех элементов интерьера собора, по которым не имеется других графических источников.

Также нами были выявлены около десяти литографий и рисунков. Они важны, так как хронологически являются более ранними источниками, чем фотографии, что позволяет компенсировать небольшое количество графических источников 1830–1840–х гг. Три наиболее известные литографии с изображением собора выполнены нижегородским художником–самоучкой Д.Я.Быстрицким в середине XIX века ^[52]. Так же стоит отметить два рисунка, важных для виртуальной реконструкции собора. Первый рисунок (см. Рис. 12), изображающий подземную усыпальницу храма, был выполнен в 1838 году известными художниками братьями Н.Г. и Г.Г.Чернецовыми ^{[53, с. 71]}. Второй рисунок (см. Рис. 13) – из мемуаров известного государственного деятеля А.Х.Бенкендорфа ^{[54, с. 565]}, так же изображает подземный храм, но более раннего периода (1834 год). В целом, литографии и рисунки хорошо дополняют имеющиеся чертежи собора, и, при необходимости, могут заменять их при воссоздании подземной усыпальницы Спасо–Преображенского собора.

Рис. 12. Гробница Кузьмы Минина в Спасо-Преображенском соборе

Рис. 13. Подземная усыпальница Спасо-Преображенского собора

Рассмотрим оставшиеся две группы исторических источников: картографические и сохранившиеся предметы интерьера из фондов НГХМ и НГИАМЗ.

Виртуальная реконструкция собора будет неполной использования без картографических источников. Планы Нижнего Новгорода ^[55] являются важным источником для решения таких задач, как определение местонахождения собора, создание интерактивной системы навигации и обеспечения верификации элементов 3D–модели. Наиболее детальным является план Военно–Топографического депо 1845 г., также стоит отметить планы 1827, 1836, 1840 и других годов.

В процессе формирования источниковой базы для построения виртуальной реконструкции Спасо–Преображенского собора нами было обнаружено, что немало предметов из интерьера храма сохранились в фондах нижегородских музеев НГХМ и НГИАМЗ. Так, как минимум 4 иконы и некоторые церковные предметы хранятся с 1920–х гг. в НГХМ ^{[56, с. 152–153]}. В НГИАМЗ, например, сохранился декоративный щит, украшавший гробницу Кузьмы Минина в соборе. Стоит отметить и тот факт, что мраморная плита из гробницы знаменитого нижегородца сохранилась и была установлена около часовни, открытой в 2012 году в память о разрушенном соборе (см. Рис. 14). В целом, сохранившиеся предметы интерьера собора позволяют детализировать его внутреннее убранство и улучшить визуализацию будущей 3D–модели.

Рис. 14. Надгробная плита на месте захоронения Кузьмы Минина

в Нижегородском Кремле

В целом, нами была полностью сформирована источниковая база для реконструкции кафедрального Спасо–Преображенского собора, которая включает в себя четыре большие группы, и, в общей сложности, несколько сотен единиц различных типов источников. Изобразительные источники являются базой для воссоздания внешнего вида собора и его интерьера. Дополнительными материалами для реконструкции собора также являются предметы интерьера, сохранившиеся в фондах НГХМ и НГИАМЗ, и картографические источники. А обширный комплекс письменных источников дает возможность проследить эволюцию изменения внешнего вида собора и его интерьера, а также верифицировать остальные группы источников. В целом, сформированный комплекс источников по собору позволяет нам говорить о возможности его достоверной исторической виртуальной реконструкции. Кроме того, проделанная работа позволила обобщить и представить в одном месте все многообразие исторических свидетельств о соборе, что не было сделано до сих пор исследователями Нижегородского края.

Анализ и верификация источниковой базы виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора 1830-х гг.

Как было отмечено выше, наиболее значимыми для построения научно обоснованной виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора Нижегородского Кремля являются графические (изобразительные) источники. Среди них можно выделить два исторически сложившихся комплекса источников, важных для данного исследования. Первый из них представляет собой архивные дела по истории строительства Спасо-Преображенского собора в конце 1820-х – начале 1830-х гг., отложившиеся в Российском государственном историческом архиве (РГИА) в фонде 1488 под названием «Планы и чертежи гражданской архитектуры (коллекция)». Во второй описи этого фонда хранятся два архивных дела: первое с № 993 под названием «Кафедральный собор в Нижнем Новгороде. Планы, фасады, разрез» (крайние даты – 1828, 1835 годы) ^{[47, л. 2–3]} и второе с № 994 под названием «Кафедральный Спасо-Преображенский собор в Нижнем Новгороде. Планы, разрезы собора, детали конструкций» (крайние даты – 1838 год) ^{[57, л. 3–7]}. В первом содержатся следующие чертежи: горизонтальный разрез храма, западный и южный фасады (лист 2, сильно поражен грибком, есть многочисленные разрывы бумажного носителя), а также разрез вынутой земли под фундамент собора (лист 3, сильно поражен грибком, есть многочисленные разрывы бумажного носителя). Во втором деле сохранились более детальные горизонтальный и вертикальный разрезы храма (лист 2, сильно поражен грибком, в результате разрыва бумажного носителя утрачено около половины площади листа), чертежи печей, устроенных в храме (листы с 3 по 7, все сильно поражены грибком, есть многочисленные разрывы бумажного носителя разной площади).

Второй исторически сложившийся комплекс графических источников отложился в Центральном архиве Нижегородской области (ЦАНО) в фонде № 2013 под названием «Коллекция документов Нижегородской губернской ученой архивной комиссии». Во второй описи этого фонда хранится дело № 58а под названием «Проект памятника над могилою гражданина Козьмы Минина в Нижегородском Кафедральном соборе» ^{[48, л. 1–4]}. В нем хранятся следующие чертежи и планы: детальные, с разных ракурсов, чертежи проекта памятника над гробницей Кузьмы Минина в подземной усыпальнице в виде шатровой сени в стиле XVII века (листы 1, 3 и 4, все в хорошей сохранности с незначительными разрывами в местах сгибов и сложений бумажного носителя), планы верхнего и подземного этажей Спасо-Преображенского собора (лист 2, в хорошей сохранности), а также горизонтальный и вертикальный разрезы храма (лист 4, в хорошей сохранности).

Несмотря на очевидную важность и первостепенность графических источников для построения научной виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора нельзя не отметить, что она невозможна и без использования широкого комплекса письменных источников, которые зачастую используются для верификации графических материалов. Из многочисленного корпуса письменных источников следует более пристальное внимание уделить, в первую очередь, архивным документам, в которых отразилось строительство храма в 1830-1835 гг.

Наиболее ценным для построения виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора является журнал об освидетельствовании сооружения Кафедрального собора в Нижнем Новгороде 4, 5 и 6 февраля 1835 года, копия которого была найдена нами в фондах ЦАНО ^{[28, л. 34–43]}. Авторами описи вновь построенного храма были губернский архитектор Иван Ефимович Ефимов, кафедральный протоиерей Иоанн Фиалковский, а также члены временной комиссии по построению Спасо-Преображенского собора, созданной в начале 1829 года ^{[28, л. 1]}. Журнал освидетельствования храма содержит подробную информацию по внешнему виду и интерьеру собора, изложенную в виде таблицы с 15 большими по объему разделами. Сравнительный анализ данных из письменных и графических источников позволил выявить некоторые расхождения между ними, без решения которых невозможно построение трехмерной модели собора с высокой степенью точности.

Одним из наиболее серьезных расхождений в источниках являются разные значения ширины Спасо-Преображенского собора 1830-1834 гг. постройки. Так, в работе нижегородского церковного историка и архимандрита Макария (Н.К.Миролюбова) ^{[37, с. 8]}, основанной, видимо, в том числе и на журнале освидетельствования 4–6 февраля 1835 года, ширина собора указана как 12 сажень и 2 аршина, что расходится с многочисленными описаниями храма и путеводителями, в которых указано иное значение – 13 сажень ^{[6, с. 7]}. Разница в 1 казенный аршин (7 настоящих английских футов согласно императорскому указу от 11 октября 1835 года ^{[58, с. 1010-1011]}, или 71,12 сантиметров по современной метрической системе) довольно существенна и неправильное определение ширины собора, таким образом, может сильно исказить пропорции трехмерной компьютерной модели здания и ее внешний вид соответственно. Поэтому для уточнения размеров Спасо-Преображенского собора нами был использованы методы фотограмметрии и, в частности, инструмент MatchPhoto в программе SketchUp.

Измерения ширины собора проводились на основе фотографий М.П.Дмитриева, указанного в чертеже масштаба и других известных данных, например, рост российского императора Николая II ^{[59, с. 95]} (выход которого с императрицей из Спасо-Преображенского собора Нижегородского Кремля был запечатлен известным нижегородским фотографом М.П.Дмитриевым в 1896 году ^[60]). В результате была получено значение, близкое к 12 саженям и 2 аршинам, что подтверждает данные журнала освидетельствования храма в 1835 году и исследования архимандрита Макария. Таким же способом была проверена достоверность указанных в обозначенном журнале, описаниях храма и путеводителях других параметров: длина Спасо-Преображенского собора, размеры его паперти и иные количественные данные. Их фотограмметрический анализ подтвердил высокую точность данных, отраженных в журнале освидетельствования собора в 1835 году.

Внимание нами было уделено также и уточнению высоты храма от земли и до крыши. Согласно данным, указанным в описи собора и иных источниках, с восточной стороны она составляла 10 сажень и 2 ½ аршина (либо же 10 сажень, 2 аршина и 8 вершков), а с западной стороны – 11 сажень и 8 вершков (либо же 11 сажень и полуаршин). Эта разница объяснялась косогористым характером рельефа Спасской (Соборной) горы Нижегородского Кремля, то есть небольшим уклоном земной поверхности от востока к западу. Фотограмметрический анализ фотографий собора второй половины XIX века во многом подтвердил, что значения высоты западной и восточной сторон незначительно, но все же отличались. Также тщательный анализ архивных документов по истории строительства Спасо-Преображенского собора показал, что рельеф на месте возведения храма действительно выделялся не только своим косогористым характером, но и другими особенностями. Так, в июне 1830 года при освидетельствовании рвов, вырытых для фундамента нового собора, выяснилось, что грунт данной местности насыщен водой (то есть близок по своему составу к плывунам) и дальнейшее строительство невозможно без отвода воды с помощью колодца или подземных труб ^{[61, л. 4]}.

Таким образом, анализ наиболее значимых документов сформированной источниковой базы показал, что она обладает достаточным информационным потенциалом для построения научно обоснованной виртуальной реконструкции Спасо-Преображенского собора 1830–1834 гг. постройки. Были выделены два исторически сложившихся комплекса графических (изобразительных) источников в РГИА и ЦАНО, а также наиболее важные письменные источники по истории строительства храма. Сравнительный анализ источников позволил выявить наличие некоторых расхождений между ними, которые с помощью различных фотограмметрических измерений были успешно устранены.

Методика цифровой обработки и перевода графических источников в 3D формат

Одной из главных особенностей научно обоснованных виртуальных реконструкций объектов историко-культурного наследия является серьезное и продолжительное по времени изучение источниковой базы ^{[8, с. 257-266]}. На наш взгляд, важным на этой стадии исследования является не только, собственно, формирование и анализ комплекса необходимых исторических источников, но и методика их компьютерной обработки. В большинстве публикаций, посвященных виртуальным реконструкциям, этот промежуточный этап при подготовке данных к преобразованию в 3D формат описывается редко или вовсе исключается. Между тем, его важность, безусловно, не может быть поставлена под сомнение, а указанный этап исследования ни в коем случае не должен игнорироваться или рассматриваться недостаточно серьезно.

Основная проблема, с которой сталкиваются исследователи при цифровой обработке графических источников и их переводом в векторную среду программ 3D-моделирования, это плохая степень их сохранности. Длительное хранение документов в архивах и иных учреждениях приводит к многочисленным искажениям первоначального вида источника: коробление и порывы бумаги, поражению ее грибком, выгоранию чернил и красок со временем ^{[62, с. 36]}. Рассмотрим методику решения этих проблем на примере горизонтальной проекции одного из строительных чертежей Спасо-Преображенского собора 1830-х гг.

На сегодняшний день в двух комплексах изобразительных источников, описанных выше, сохранилось два бумажных чертежа, содержащих указанную проекцию храма. Как отмечалось выше, один из них, более раннего происхождения, хранится в РГИА (см. Рис. 7). По нашему заказу этот чертеж был оцифрован с высоким разрешением (более 600 dpi), затем мы импортировали его в программу Adobe Photoshop (версия – Adobe Photoshop CC 2019).

Для удобства чертеж был разделен нами на три фрагмента, исходя из проекций собора: вид сверху (горизонтальная проекция), западный и южный фасады. Самой трудоемкой оказалась обработка первого фрагмента, которому и будет уделено основное внимание в данном параграфе. Кроме того, чертеж в этом месте был поражен грибком, который уничтожил часть изображения. Также важным аспектом, который необходимо учитывать исследователю при работе с графическими источниками, является степень их оригинальности. В нашем случае это копия, выполненная с подлинного строительного чертежа Спасо-Преображенского собора и заверенная губернским архитектором И.Е.Ефимовым. Поэтому источниковедческая критика источника и его цифровая обработка осложнена невозможностью сравнения копийного плана с подлинником. Однако обозначенная проблема частично разрешается, как было показано выше, наличием еще одной копии чертежа храма из второго комплекса графических источников (см. Рис. 10) в фондах ЦАНО ^{[48, л. 4]}. Так же сохранились, как было показано выше, подробные описания интерьера и экстерьера собора на разные хронологические срезы ^{[6; 33; 34; 37; 38]}. Постоянное обращение к этим вспомогательным источникам и сравнительный анализ двух чертежей в процессе компьютерной обработки позволили максимально полно сохранить изначальное изображение проекции собора.

План горизонтальной проекции собора выровнен по горизонтали с помощью инструмента «Измеритель» и функции вращения изображения. Для каждого этапа обработки мы создавали отдельный слой, чтобы была возможность контролировать изменения, вносимые нами в исходный документ. Вначале с помощью инструмента «Прямолинейное лассо» выделена и залита одним цветом часть чертежа, лежащая вне изображения объекта. Это позволило выявить дефекты линий, обозначающих границы храма и улучшить их контрастность с помощью инструмента «Восстанавливающая кисть». Таким же образом вместе с использованием «Лассо» были обработаны все линии и детали чертежа, и его внутренняя площадь. Для редактирования окружностей, обозначающих купола храма, применена другая технология. Они были обведены с помощью инструмента «Овальная область» с использованием синего цвета и подписаны. Все разрывы и смещения линий на чертеже выделены и обозначены этим же способом.

Это позволило улучшить видимость этих деталей чертежа, а также сделать вывод о довольно высокой точности копирования в XIX в., что является важным моментом для следующего этапа работы с чертежами в программе Autodesk AutoCAD. Проведенная работа в Adobe Photoshop привела к созданию качественного многослойного изображения, на котором устранено большинство дефектов бумажного носителя чертежа, улучшена его контрастность и видимость всех важных линий и деталей ^[63] (см. Рис. 15).

Рис. 15. Обработанная горизонтальная проекция на чертеже Спасо-Преображенского собора.

Выполнено в программе Adobe Photoshop

Следующим этапом цифровой обработки является перевод полученного растрового изображения в 3D формат, то есть в векторную среду программ трехмерного моделирования и анимации. Методика векторизации графических источников плохой сохранности подробно описывалась нами ранее ^[64]. Было показано, что автоматическая векторизация (трассировка) растровых изображений имеет ряд преимуществ перед методом ручной отрисовки (обводки) необходимых материалов, например, исторических чертежей, в векторной среде программ 3D-моделирования и анимации.

Для перевода обработанной горизонтальной проекции Спасо-Преображенского собора в 3D формат нами использовалась программа Vextractor (версия 7.20). Стоит особо отметить, что процесс векторизации является сложным и в то же время в значительной мере творческим в отличие от растеризации (обратного действия), которая может быть выполнена практически только в автоматическом режиме ^{[65, с. 84]}. Как было показано выше, перед векторизацией растровые изображения подвергаются существенной обработке в графических редакторах. В целом, итоги этого этапа цифровой обработки можно охарактеризовать рядом операций. Так, изображение переводят в систему линий толщиной в один или более пикселей, выделяются границы областей со схожим цветом, происходит присвоение пикселям среднего цвета соседей, удаление спекл, уменьшение общего количества цветов и т.д. Целью подобной работы является получение в дальнейшем высококачественного векторизованного изображения.

Важным преимуществом программ-векторизаторов является возможность редактирования картинки как в процессе трассировки, так и уже готового результата. Их функционал включает в себя встроенный векторный редактор, возможность масштабирования, выбора цвета, преобразование цветных и черно-белых изображений для распознавания, автоматическое распознавание линий и дуг ^[66].

Также нельзя не отметить, что обозначенные программы сохраняют преобразованные изображения в векторных форматах (DXF, DVG, WMF и т.д.), которые очень удобно импортировать в необходимые приложения двух- и трехмерного проектирования, например, в Autodesk AutoCAD. Исходя из этих соображений, именно методика векторизации представляется нам наиболее релевантным и верифицируемым способом перевода графических (изобразительных) источников плохой сохранности в векторную среду программ 3D-моделирования, позволяющим максимально сохранить их первоначальный вид и избежать недостатки ручной отрисовки. В результате трассировки горизонтальной проекции чертежа Спасо-Преображенского собора 1828 года было получено высококачественное векторное изображение в формате DXF, которое удобно импортировать в любую программу 3D-моделирования и анимации (см. Рис. 16).

Рис. 16. Векторизованный вариант горизонтальной проекции строительного чертежа Спасо-Преображенского собора 1828 гг. Выполнено в программе Vextractor

Выводы

Подводя итоги, можно отметить, что нами в результате многолетней работы была полностью сформирована солидная источниковая база для научно обоснованной виртуальной реконструкции кафедрального Спасо–Преображенского собора Нижегородского Кремля XIX – начала XX вв. Она включает в себя четыре большие группы, и, в общей сложности, несколько сотен единиц различных типов источников, что позволяет нам говорить о возможности создания научной компьютерной реконструкции храма.

Кроме того, нами была разработана методика цифровой обработки и перевода изобразительных источников в 3D формат, позволяющая максимально сохранить их первоначальный вид. В статье описываются результаты ее апробации на примере горизонтальной проекции строительного чертежа Спасо-Преображенского собора 1828 г. Это позволило преобразовать изобразительные источники в векторный формат, необходимый для дальнейшего построения компьютерной модели храма в программах 3D-моделирования и анимации.

Благодарности

Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю Анне Анатольевне Акашевой, доценту кафедры информационных технологий в гуманитарных исследованиях ИМОМИ ННГУ им.Н.И.Лобачевского, за ценные замечания и советы в ходе проведения данного исследования и работы над текстом статьи. Также автор выражает глубочайшую признательность Центральному архиву Нижегородской области и лично сотрудникам читального зала Готлиб Светлане Юрьевне и Шаровой Елене Львовне, а также Нижегородской государственной областной универсальной научной библиотеке им. В. И. Ленина и лично сотрудникам отделов краеведческой литературы и периодических изданий за постоянную помощь и консультации при работе с архивными и опубликованными документами, доброжелательное отношение и высокую компетентность.